鈦基納米管的制備工藝及光催化性能研究.pdf

1、鈦基納米管薄膜因其獨(dú)特的管式結(jié)構(gòu)、較大的比表面積及方便回收再利用的特點(diǎn)，在光催化降解有機(jī)物方面有著廣闊的應(yīng)用前景。本論文采用水熱法和陽極氧化法分別制備出了鈦酸鹽納米管薄膜和TiO2納米管陣列薄膜，并利用XRD、TEM、SEM、UV-Vis等手段對制備出樣品的結(jié)構(gòu)、表面形貌以及光催化降解MO的性能進(jìn)行了研究。
　　以鈦片和NaOH為原料，采用水熱法成功制備出了鈦酸鹽納米管薄膜。TEM和SEM結(jié)果表明，此薄膜由無序纏繞的納米管組成，管

2、徑約為10nm。XRD結(jié)果表明，水熱產(chǎn)物經(jīng)水洗處理得到的是Na2Ti3O7納米管，而經(jīng)酸洗處理后則變?yōu)镠2Ti4O9·H2O納米管。隨著煅燒溫度的提高，兩種納米管薄膜經(jīng)歷了不同的結(jié)構(gòu)和形貌演變過程，最終Na2Ti3O7納米管轉(zhuǎn)變成由Na2Ti6O13和金紅石相組成的納米棒，而H2Ti4O9·H2O納米管則轉(zhuǎn)變?yōu)橛杉兘鸺t石相組成的納米片。光催化降解MO的實驗結(jié)果表明，隨著煅燒溫度的升高，H2Ti4O9·H2O納米管薄膜的光催化活性呈現(xiàn)先增

3、加后減小的趨勢，其中在500℃下煅燒的H2Ti4O9·H2O納米管薄膜具有最高的光催化降解甲基橙（MO）的活性。
　　以鈦片為陰、陽極，在含氟的有機(jī)電解液中，采用陽極氧化法成功制備出微觀形貌均一、與基體結(jié)合牢固、有序的TiO2納米管陣列薄膜。結(jié)合SEM的測試結(jié)果，簡單分析了有機(jī)兩步法制備TiO2納米管陣列薄膜的機(jī)理；分析發(fā)現(xiàn)，脫膜處理有利于提高Ti基體的平整度，同時第二次陽極氧化制備納米管陣列是以原位生長的方式進(jìn)行的。光催化降解M